Yağ şalteri: türleri, işaretleri + kullanım özellikleri

Anahtarlama ekipmanları arasında, herhangi bir gerilimdeki hem kapalı hem de açık şalt cihazlarında kullanılan yağ devre kesici, emektar olarak onurlu bir yer tutar.

Ana işlevi, normal çalışan bir elektrik sisteminin ayrı ayrı hatlarını veya olağandışı durumlarda açıp kapatmaktır. Koşullara bağlı olarak kapatma otomatik veya manuel olarak gerçekleşir.

Bu yazımızda bu cihazların mevcut türlerine, sınıflandırılmasına ve etiketlenmesine bakacağız. Bu tür anahtarların artıları ve eksileri, özellikleri ve kullanım kurallarına da dikkat edeceğiz. Materyalin daha iyi anlaşılması için diyagramlar, tablolar, görsel fotoğraflar ve tematik video incelemeleri seçtik.

Yağ anahtarlarının artıları ve eksileri

Bu cihazlar nispeten basit bir tasarıma sahiptir. İyi anahtarlama kapasitesine sahiptirler ve hava koşullarından etkilenmezler. Arıza meydana gelirse onarım çalışmaları yapılabilir. Tank MV'leri dış mekan kurulumuna uygundur. Dahili akım trafolarının montajı için koşullar vardır.

Temas farklılığının hızı MV'nin çalışmasında önemli bir rol oynar. Kontakların çok büyük bir hızla birbirinden ayrıldığı ve arkın kendisi için kritik olan uzunluğa anında ulaştığı bir durum ortaya çıkabilir. Bu durumda geri kazanım voltajının büyüklüğü, kontaklar arası boşluğu aşmak için yeterli olmayabilir.

Tank anahtarlarının daha fazla dezavantajı vardır.Birincisi, büyük miktarda yağın varlığı, dolayısıyla bu birimlerin ve şalt cihazlarının önemli boyutlarıdır. İkincisi ise yangın ve patlama tehlikesidir; acil durumlarda sonuçları en öngörülemez olabilir.

Hem tanktaki hem de girişlerdeki yağ seviyesi ve durumu periyodik olarak izlenmelidir. Servis verilen güç kaynağı şebekelerinde OG varsa özel bir yağ tesisinin bulunması gerekir.

Fotoğrafta VMG yağ şalteri gösterilmektedir. Maksimum kesme akımı da dahil olmak üzere her türlü yük akımının ve kısa devrenin bağlantısını kesebilir. Bu tip trafo merkezlerinde yaygın olarak kullanılmaktadır.

Yağ anahtarlarının sınıflandırılması

Yağ şalterlerinin kullanımı geçen yüzyılın sonunda başladı. Neredeyse yirminci yüzyılın ortalarına kadar, yüksek gerilim ağlarında başka hiçbir bağlantı kesme cihazı yoktu.

Bu cihazların iki büyük grubu vardır:

1. Tankıbüyük miktarda yağın varlığı ile karakterize edilir. Bu ekipman için hem arkın söndürüldüğü ortam hem de izolasyondur.
2. Düşük yağ veya düşük hacim. Adın kendisi, içlerindeki dolgu miktarından bahsediyor. Bu anahtarlar dielektrik elemanlar içerir ve yalnızca ark söndürme için yağ gerektirir.

İlki esas olarak 35 ila 220 kV arasındaki dağıtım tesislerinde kullanılır. İkincisi - 10 kV'a kadar. VMT serisinin düşük yağlı cihazları, 110 ve 220 kV için tasarlanmış dış mekan şalt tesislerinde de kullanılır.

Ark söndürme prensibi her iki tip için de aynıdır. Anahtarın yüksek gerilim kontakları açıldığında oluşan ark, yağın hızla buharlaşmasına neden olur. Bu ark çevresinde bir gaz kabuğunun oluşmasına yol açar. Bu oluşum yağ buharı (yaklaşık %20) ve hidrojenden (H2) oluşur.

Ark boşluğu, kabuktaki yüksek ve düşük sıcaklıktaki gazların karıştırılmasıyla ark varilinin hızlı soğutulması sonucunda deiyonize edilir.

Temas bölgesinde ark oluştuğu anda sıcaklık çok yüksektir - yaklaşık 6000⁰. Kuruluma bağlı olarak dahili, harici kullanımın yanı sıra KRP - komple şalt sistemlerinde kullanım için kullanılan anahtarlar vardır.

Tip #1 - tank tipi ekipman

Bu tip anahtarlama ekipmanı, gerilime bağlı olarak bir veya daha fazla tanka sahip olabilir. İlk durumda bu 10 kV'a kadar, bazı durumlarda ise 35'e kadardır. Yüksek gerilim tesisatlarında çalışan anahtarların her fazı ayrı bir tanka yerleştirilir.

Tüm tank anahtarları yaklaşık olarak aynı düzene sahiptir. Yağ girişlerindeki çelik bir tank ark kanallarını barındırır. Harici kontaklar bir travers ile köprülenir

Hem tank hem de düşük yağ anahtarlarına yönelik tahrikler manuel, otomatik, solenoid çalıştırma bobinine monte edilmiş veya yaylı olabilir. İkinci durumda, solenoidin manyetik özelliği kullanılır, bu da özel bir sistem aracılığıyla OG miline bağlanan metal çekirdeğin sıkılmasını sağlar.

Solenoid sargısına doğru elektrik akımı verildiğinde, manyetik çekirdek çubuğunun geri çekilmesi ve ardından anahtar milinin döndürülmesiyle ünite açılır.

Özel bir mandal şaftı bu konumda tutar. Açmayla eş zamanlı olarak solenoid, kapatma yaylarına belirli bir pozisyon ayarlar; bu, özel bir elektriksel darbe alındığında MV'yi kapatacaktır.

Kapatma işlemi, silindir mekanizmasını (mandal) devre dışı bırakarak ikinci solenoidi başlatır.Sonuç olarak mil, yay nedeniyle anında döner ve kapanır. Solenoid sürücünün çalışması için, onu doğru akımla çalıştıracak bir pilin mevcut olması gerekir.

Pil olmadığında yaylı tahrik kullanılır. Anahtarlama, bir elektrik motoru kullanılarak veya kas gücüyle gerçekleştirilir. Kısa devre akım değeri 30 kA'e kadar olan düşük güçlü üniteler için manuel kapatma mümkündür, bunları kapatmak için maksimum 25 kg'lık bir kuvvet uygulamanız gerekir.

Açık arklı tek tanklı MV

Bazı şalt cihazları ark oluğu olmayan tank devre kesicilerle donatılmıştır. Buradaki elektrik arkı en basit şekilde söndürülür - yağla dolu bir kaptaki kontakların iki kez kesilmesiyle. Açık yaylı bu tür cihazlar arasında yerli VMB ve VME modelleri bulunmaktadır. 1,25 kA nominal akım için tasarlanmıştır.

VME-6-200 şeması. Yapı, bir tank (1), bir kapak (2), porselen izolatörler (3), sabit kontaklar (4), hareketli kontaklar (5), bir travers (6), ark kontakları (7), plakalardan (8) oluşur. , yaylar (9 ), mil (10)

“E” sembolü ekskavatörü ifade eder, 6 rakamı 6 kV'luk nominal gerilimi, 200 ise amper cinsinden nominal akımı ifade eder. Bu MV için eşik kapatma akımı 1,25 kA'dır. Bu MV'nin tankı çelikten yapılmıştır ve cıvatalar kullanılarak dökme demir kapağa bağlanmıştır. Tankın duvarları izolasyon (13) ile kaplanmıştır.

Sabit çalışma kontakları görevi gören bakır braketlerde kapak ucundan geçen altı adet porselen izolatör. VME serisi manuel volan tahrikine sahiptir.

Travers veya kontak köprüsü üzerinde hareketli kontaklar vardır. Pirinç kareler şeklindeki ark söndürücü hareketli kontaklar da burada bulunur.İzolatörlerin alt uçlarında bulunan pirinç uçlu bakır plakalar sabit ark kontaklarıdır. Yalıtım çubuğu, tahrik mekanizmasıyla temas yoluyla hareketi hareketli kontaklara iletir.

Travers yükseltilmiş konumdayken sabit kontaklar kapatılır, kapatmadan sorumlu yay sıkıştırılır ve MV açılır. Anahtar, onu çalışma konumunda tutan mandal tahrik miline bağlanır. Bağlantı kesildiğinde mandal serbest bırakılır, yay serbest bırakılır ve travers hızla aşağı doğru hareket eder. Bu durumda çalışma kontakları sırayla açılır: 4 ve 5, ardından 7,8.

Bu, anahtarın her kutbunun devreyi iki noktada açmasına, ark oluşmasına ve yağın ayrışmasına neden olur. Kabukların (12) içindeki basınç 0,5 ila 1 MPa'ya ulaşır, böylece deiyonizasyon işlemi etkinleştirilir. Maksimum 0,1 s içinde yaylar söner ve yükselen kabuklar kapağın altına girerek hava yastığının hacmini arttırır.

OG'nin tüm fazları tek bir kapta olduğunda, yağ kendi aralarındaki ve topraklanması gereken tank gövdesindeki kontakları yalıtır.

İkincisi bir tampon görevi görerek ark söndürme işlemi sırasında darbe kuvvetini azaltır. Hava yastığının normal yüksekliği hacmin yaklaşık %25'idir. Bu eşiğin aşılması patlamaya neden olabilir.

Bu tür anahtarların kullanımı kolaydır, nispeten ucuzdur ve açık trafo merkezlerinde kullanımı uygundur. Ancak sıcak yağ buharları, oksijenle basit bir temas halinde bile kolayca alev alabilir.

Yağ ortamında arkın yakılması, yağın elektriksel dayanımını bozan çoklu yoğuşma sürecini tetikler. Tank, karbon parçacıklarından oluşan tortuyla tıkanır. Bu nedenle yağ değişimi sırasında ünitenin muayenesi gereklidir.

Ark kanallı yağ anahtarları

Tank tipi devre kesicilerin kesme kapasitesi ve güvenilirliği, ark oluğunun varlığıyla önemli ölçüde artar. Tankta bulunan yağın içerisine konulur. Üç tanklı devre kesicilerde her faz ayrı bir tanka yerleştirilir.

Bir tank anahtarının bir kutbunun kesit görünümü. Bir ark söndürme odası C -35 – 630 – 10 ile donatılmıştır. İşaret, devre kesicinin 35 kV ve üzeri şalt sistemine montaj için tasarlandığını, 630,4 kA nominal akım ve 10 kA kapatma derecesi için tasarlandığını gösterir.

Tasarım, ark kanalları olmayan bir VM'den daha karmaşıktır ve aşağıdakilerden oluşur:

• kutuplar (1);
• akım trafosu (2);
• tahrik muhafazası (3);
• çubuklar (4);
• sabit kontak (5);
• ark söndürme odası (6);
• yalıtım (7);
• ısıtma elemanı (8);
• yağ tahliye cihazları (9).

Kameranın üst kısmı sabit bir kontakla donatılmıştır. Açıldığında, çubuk şeklindeki hareketli bir kontak içine nüfuz eder. Bağlantının kesilmesi durumunda, çubuk sabit kontaktan ayrılır ve bu da haznede bir ark oluşmasına neden olur. Bu durumda üretilen basınç miktarı, ark kanalıyla donatılmamış anahtarların karşılık gelen parametresinden daha büyük bir mertebedir.

8-7 MPa'lık bir basınç arkın çapını azaltır ve akım sıfır işaretinden geçtikten sonra boşluğun kırılma mukavemetini arttırır. Bunun sonucunda daha hızlı bir ark söndürme işlemi gerçekleşir. Hareketli kontağın odadan çıkışının ardından, yağın kısmen yakalanmasıyla gazlar serbest delikten salınır.

Ark namlusu hızla soğur ve yoğun deiyonizasyon meydana gelir. Akım arttıkça ark kanalının verimliliği artar.OG ayrıca küçük bir akım kesintisi durumunda açık ark ekipmanı olarak da çalışabilir.

Ark boşluğundaki buhar karışımının basıncını arttırmanın yanı sıra arkın sönmesini hızlandırmak için ark bölgesine buhar kokteylinin arttırılması gibi bir yöntem kullanılır. Boyuna, enine, ters üfleme var

Otomatik üfleme tipi ark oluğunun tasarımına göre belirlenir. İlk durumda, buhar karışımının vektörü ark şaftına (a parçası) göre uzunlamasına bir yöne sahiptir. Enine üfleme yönü ile akış, yay sütununa dik bir yönde veya belirli bir açıda (b parçası) hareket eder.

Akışın, yay ile hareketli temasın hareket vektörüne zıt bir yöne sahip olması durumunda, karşı üfleme meydana gelir. Bu yöntemlerin kombinasyonları genellikle ark söndürme cihazlarında kullanılır.

OG'deki ark 3 aşamada söndürülür. İlk (a)'da arkta elektrik açığa çıkar ve kapalı kabukta yüksek basınç oluşur. Karışım kabuğu terk ettiği anda ikinci aşama (b) başlar. Üçüncü (c) - artık ısıtılmış gazların ve ayrışma ürünlerinin odadan uzaklaştırılması

Son aşamada oda bir sonraki kapatma döngüsüne katılmaya hazırlanır. Otomatik yeniden kapatma için bu adım son derece önemlidir.

Tip #2 - pot veya düşük yağ anahtarları

Kapalı tesisatlarda pot devre kesiciler jeneratör ve dağıtım devreleri olarak kullanılır. Açık olanlarda - trafo merkezi ve dağıtım olarak. Yağ, bu tip anahtarlarda yalıtım işlevi görmez; yalnızca arkı söndürmek için bir araç olarak gereklidir.

Küçük hacimli VM'lerin yangın ve patlama tehlikesi, tank tabanlı VM'lere göre önemli ölçüde daha düşüktür.Hem dış şalt sistemine hem de 110 kV'a kadar herhangi bir gerilime sahip iç şalt sistemine monte edilirler. Direklerin birbirine ve zemine göre yalıtılması görevi porselen, dökme reçine, steatit gibi dielektrikler tarafından gerçekleştirilir.

Bu VM'lerdeki yağ, kutup hacminin yalnızca %3 ila 4'ünü kaplar. Az miktarda yağ, düşük ağırlık ve uygun boyutlar bu ekipmanın yadsınamaz avantajlarıdır. Ancak anahtarlara yüksek taleplerin getirilmediği sistem bileşenlerinde kullanılırlar.

Bu sınırlamalar, kesme kapasitesi ile kesintiye uğrayan akım arasındaki güçlü bağlantı ve tasarımın sık kesinti koşullarında çalışamamasıyla açıklanmaktadır.

Diğer bir neden ise birden fazla yüksek hızlı otomatik tekrar kapamanın uygulanmasındaki zorluktur. Küçük hacimli anahtarlarda aşağıdaki yağ püskürtme türleri kullanılır: enine, boyuna, karışık. Uzmanlar ilkinin en etkili olduğunu düşünüyor.

Kapalı şalt donanımına yönelik bu tip anahtarlar için kontaklar çelik bir tankın içine yerleştirilir. 35 kV ve üzeri gerilime sahip MV'ler porselen bir kabuğa sahiptir. En sık kullanılan ekipman 6-10 kV'a asılır. Gövdesi tüm kutuplara ortak bir çerçeve üzerine sabitlenmiştir. Üç kutbun tamamında bir ark söndürme odası bulunur; her biri bir kontak kopması için ve yüksek gerilimlerde 2 veya daha fazla kontak için tasarlanmıştır.

Düşük yağlı anahtarların tasarımı hareketli ve sabit kontakları (1 ve 3), ark söndürme odasını (2), çalışma kontaklarını (4) içerir

Yukarıdaki şemaya göre 20 kV'a kadar gerilimler için tasarlanmış VMP, VMG, MG anahtarları üretilmektedir. Yüksek akım değerlerine yönelik anahtarların tasarım özelliği, çalışma kontaklarının tankın dışında, ark söndürme kontaklarının ise tankın içinde yer almasıdır.

VMP serisi devre kesiciler genellikle kapalı cihazlarda ve ayrıca 6-10 kV şalt cihazlarında kullanılır. VK serisi şalt cihazları komple şalt cihazlarına monte edilir. Yerleşik bir elektromanyetik veya yaylı tahrikle donatılmıştır ve 20 - 31,5 kA akımları ve 630 - 3150 A akım değerlerini kesmek için tasarlanmıştır.

Şalt tesislerine özel olarak üretilen kolon anahtarları, geri çekilebilir tasarımlarıyla öne çıkıyor. 35 kV kurulumlarda VMK ve VMUE serisinin sütun tipi VM'leri kurulur. RU 110, 220 kV, VMT serisi devre kesicilerle donatılmıştır. Ünite, üzerinde üç kutbun bulunduğu kaynaklı bir tabana sahiptir. Kontrol - yaylı tahrik.

Fotoğrafta VMT-110 anahtarı gösterilmektedir. Soldaki resim, içerdiği bileşenleri göstermektedir: yay tahriki (1), anahtar destek direği izolatörü (2), ark söndürme cihazı (3), taban (4), kontrol mekanizması (5)

Fotoğrafın sağ tarafında bir modül gösterilmektedir; burada: 1 bir iniş iletkenidir, 2 ise akım toplayıcılar aracılığıyla iniş iletkenine bağlanan hareketli bir kontaktır. Ark odası 3 numara ile belirtilmiştir, sabit kontak ise 5'tir. Yukarıdakilerin tümü porselenden yapılmış içi boş bir yalıtkanın (4) içine yerleştirilmiştir. İçinde transformatör yağı vardır ve üstünde bir kapak (6) bulunur.

İkincisi, modüldeki basıncı izlemek için bir basınç göstergesi ile donatılmıştır. Ayrıca kapakta sıkıştırılmış gaz karışımını doldurmaya yönelik bir ünite, otomatik tahliye vanası ve yağ göstergesi (8) bulunmaktadır. Mobil kontak ve kontrol cihazı yalıtım çubukları ile bağlanır.

Direğin tasarımı tüm anahtar serisi için aynıdır. 630 ila 1600 A arası akım değerleri için OG tankları, 1600'ün üzerinde ve 3150 A'ya kadar - 8 kg olmak üzere 5,5 kg yağ içerir.

Güvenilirliği artırmak için ayrı anahtarların tasarımı ek kontrol ve koruma elemanları içerir:

• elektromıknatısların bağlantısını kesmek;
• anında ve bir eşik akımında gecikmeyle çalışan röleler;
• minimum voltaj rölesi;
• ek kişiler.

Yerleşim yöntemine bağlı olarak, ark oluğu altta ve tersi üstte bulunan düşük yağlı devre kesiciler vardır. İlk durumda, hareketli kontak yukarıdan aşağıya hareketi uygular, ikincisinde ise tam tersi. İkincisinin kırılma kapasitesi daha yüksektir.

Yağ anahtarlarının işaretlenmesi

Üretici tarafından yağ şalterine uygulanan işaretlerin deşifre edilmesi, bu konuda temel bilgileri öğrenmenizi sağlayacaktır. Örnek olarak VMG-133 anahtarının işaretlerine bakalım. İlk karakter olan “B” önünüzde bir anahtar olduğunu gösterir.

Bu diyagram, yağla doldurulmuş ekipmanlara yönelik olanlar da dahil olmak üzere, yüksek gerilim anahtarlarına yönelik sembolün bileşimini gösterir.

Saniye - "M" bu özel durumda anahtarın tipini belirtir - düşük yağ. Mektup "G" belirli bir türe ait olduğunu belirler - saksı. 133 - MV serisi.

MV'yi çalıştırma kuralları

Onarım ve işletme personelinin, yağ şalterlerinin bakımı ve çalıştırılmasıyla ilgili uzmanların, ekipmanın ilgili talimatlarını, yapısını ve çalışma prensibini bilmesi gerekir.

Operasyon sırasında OG'ye hizmet veren işçilerin şunları izlemesi gerekir:

1. Etkin gerilim, yük akımı. Göstergeler tablo değerlerinin dışına çıkmamalıdır.
2. Yağ kolonunun kutuplardaki yüksekliği, sızıntı olmaması.
3. Sürtünen parçalarda yağlayıcı bulunması.Sürtünme elemanlarının yağlayıcısı kalınlaşır ve kirlenirse kontaklar hareket kabiliyetini kaybedebilir ve donabilir.
4. Şalt donanımının bulunduğu odalarda toz.
5. Çalıştırılan anahtarların mekanik özelliklerinin tablo standartlarına uygunluğu.

Her kısa devreden sonra ekipman kontrol edilmelidir. Bu kesintilerle ilgili bilgiler özel bir günlüğe kaydedilir. Ünitenin çalışması sırasında tespit edilen arızalarla ilgili bilgilerin kaydedilmesi için bir arıza kaydı bulunmalıdır. Kısa devre sonucu kapanmanın meydana geldiği anahtar incelemeye tabi tutulur.

Yağ sızıntısı olup olmadığını kontrol edin. Bu gerçekleşirse ve büyük miktarlarda, bu, kısa devrenin anormal şekilde kapandığını gösterir. Ekipman hizmet dışı bırakılır ve kontrol edilir. Yağ koyulaştığında değiştirilmesi gerekir. Sıcaklık düştükçe artan yağın viskozitesi açılma hızını olumsuz etkiler.

Bazen onarımlar sırasında eski yağlayıcıyı yenisiyle değiştirmek gerekebilir: CIATIM-221, GOI-54 veya CIATIM-201.

Yağ şalterlerinin teknik özelliklerini içeren tablo. Gerçek değerler fabrika değerlerine uymuyorsa ayar tekrar yapılır

OG işletimden çıkarıldıktan sonra destek izolatörleri, çubuklar ve tank izolasyonu çatlakların varlığı açısından kapsamlı bir incelemeye tabi tutulur. Ağır kirlenmiş yalıtım silinir. Acil onarım ihtiyacı belirli sayıda kısa devreden sonra ortaya çıkar.

Periyodik muayene (PI) aylık olarak gerçekleştirilir. Bu durumda anahtarın ısınma derecesine dikkat edin. TR (mevcut onarımlar) yıllık olarak yapılmaktadır. Bağlantı elemanları, tahrik kinematiği, yağ seviyesi ve contalardaki kusurların kontrol edilmesi ve ortadan kaldırılması gibi çalışmaları içerir.Yalıtım parçalarının sağlamlığı da kontrol edilir.

Büyük onarımlardan 3-4 yıl sonra orta onarım (SR) yapılır. Tüm TR çalışmalarını içerir, ayrıca kutupların kontak direncini ölçer ve mekanik ve hız parametrelerini kontrol ederler.

İzlenen özellikler ile tablo verileri arasında bir tutarsızlık tespit edilirse anahtar sökülür, ayarlamalar yapılır ve çok çeşitli yüksek voltaj testleri gerçekleştirilir.

Olağanüstü onarımlarda genellikle önceki ayarı değiştirmeden bırakmaya çalışırlar. Bu nedenle anahtar minimum düzeyde sökülür. Büyük onarımların sıklığı 6 ila 8 yıl arasındadır. Kapsamında genel bir muayene yapılır, silindirler şasiden çıkarılır, lastikler sökülür, tahrik, ark söndürme cihazları ve blok kontakları onarılır.

Her şeyden sonra ayarlamalar yapılır, boya yapılır, lastikler takılır ve testler yapılır. Tüm işler için belgeler hazırlanır.

Yüksek gerilim şebekelerinde yağlı tip anahtarların yanı sıra diğer bağlantı kesme cihazları da kullanılmaktadır. Örneğin SF6 ve vakum. Web sitemizde bu tür anahtarların özelliklerini ve tasarımını ve kullanım özelliklerini ayrıntılı olarak tartışan başka makalelerimiz de var:

• Vakum anahtarı: cihaz ve çalışma prensibi + seçim ve bağlantı nüansları
• SF6 devre kesiciler: seçim ve bağlantı kuralları için yönergeler

Konuyla ilgili sonuçlar ve faydalı video

OG'nin tasarımı, çeşitleri, amacı ve çalışması:

VMP-10'un ayrıntılı incelemesi:

Yağ şalterleri aynı zamanda yüksek gerilim koşullarında çalışan devre kesicilerin tüm temel gereksinimlerini de karşılar.Çoğunun kullanımı güvenli ve güvenilirdir, hızlı kapatma sağlar ve kurulumu kolaydır. Buna rağmen üreticiler, MV için öne sürülen gerekliliklere daha da fazla uyum sağlamak için çabalıyorlar.

Yağ şalterleri hakkında bilginiz var mı ve sunulan materyali faydalı bilgilerle desteklemek mi istiyorsunuz? Belki bir tutarsızlık veya hata fark ettiniz? Yoksa konuyla ilgili hala sorularınız mı var? Lütfen bu konuda bize makalenin altına yazın - size minnettar olacağız.